金刚石是一种特殊的材料，由于其有趣的特性，在各个领域都有巨大的潜力。然而，尽管在过去几十年中做出了广泛的努力，但生产大量所需的超薄金刚石膜以供广泛使用仍然具有挑战性。
近日，香港大学、北京大学东莞光电研究所、南方科技大学等单位的研究人员证明了使用胶带进行边缘暴露剥离是一种简单、可扩展和可靠的方法，用于生产超薄和可转移的聚晶金刚石膜。该方法能够大规模生产大面积（2英寸晶圆）、超薄（亚微米厚度）、超平（亚纳米表面粗糙度）和超柔性（360°可弯曲）金刚石膜。这些高质量的膜具有平坦的可加工表面，支持标准的微制造技术，其超柔性特性允许直接进行弹性应变工程和变形传感应用，而笨重的膜则无法实现。
系统的实验和理论研究表明，剥离膜的质量取决于剥离角度和膜厚度，因此可以在最佳操作窗口内稳健地生产出基本完整的金刚石膜。这种单步方法为大规模生产高品质因数金刚石膜开辟了新途径，有望加速金刚石时代在电子、光子学和其他相关领域的商业化和到来。研究成果以“Scalable production of ultraflat and ultraflexible diamond membrane”为题发表在《Nature》期刊。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08218-x
图 1. 剥离晶圆尺寸金刚石薄膜。
图 2. 剥离金刚石薄膜的详细表征。
图 3. 机械剥离金刚石薄膜的超平整性。
图 4. 柔性金刚石薄膜用于可穿戴电子学器件。
图5. 影响剥离金刚石薄膜品质的各种因素。
来自微信公众号“材料科学与工程”。